Установка для проведения тепломассообменных и реакционных процессов

0 1 1 1 9 / ГОСУД АРСТПО ИЗОБРЕТЕПРИ ГКНТ С НЫЙ КОМИТЕТИЯМ И ОЧЧРЫТИСР(56) Авторс ьсУ 1528524, 19/ 179 А СТАНОВКА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕПЛОБМЕННЫХ И РЕАКЦИОННЫХ ПРОЦЕС" з об ретение относится км адсорбционных установтой загрузкой адсорбентбыть использовано в хиомышленности для непререния жидких смесей путе1606179 510 сорбции и последующей их десорбциирегенерирующим продуктом. Установкапозволяет интенсифицировать процессадсорбции и десорбции путем циклического изменения направления движения жидкостей через адсорбент и десорбции ценного компонента непрерывно за циклом адсорбции. Установкасостоит из адсорбера 1, насосов 2 и3, распределительного устройства 4,соединенного с адсорбером 1, сборни" Изобретение относится к конструкциям адсорбционных установок с зернистой нагрузкой адсорберов и можетбыть использовано в химической промышленности для непрерывного разде"ления жидких смесей путем адсорбциии последующей их десорбции регенерирующим продуктом.Цель изобретения - интенсификацияпроцессов адсорбции и десорбции путем циклического изменения направления движения жидкостей через адсорбент и десорбции ценного компонентанепрерывно за циклом адсорбции,На фиг,1 изображена технологическая схема установки; на фиг,2 - распределительное устройство при первомположении вала, продолвный разрез;на фиг,3 - сечение А-А на фиг,2; нафиг.4 - сечение ББ на фиг,2; нафиг,5 - распределительное устройствопри повороте вала на 180 , продольный разрез; на фиг 6 - сечение ВВна фиг,5; на фиг,7 - сечение Г-Г нафиг.5.Адсорбционная установка состоитиз адсорбера 1 с зернистой загрузкой 45адсорбента, насосов 2 и 3, распределительного устройства 4, соединенного с адсорбером 1, сборников 5 и 6.исходного и регенерирующего продуктов, вентилей 7 и 8, линии 9 выводаготового продукта и байпасных трубопроводов 10 и 11, соединяющих сборники 5 и 6 исходного и регенерирующего продуктов с выходами насосов 2и 3, входы которых соединены сосборниками 5 и:6,Распределительное устройство 4 выполнено в виде соосно установленныхнапротив друг друга горизонтальных ком 5 и 6 исходного и регенерирующего продуктов, вентилей 7 и 8, линии9 вывода готового продукта и байпасных трубопроводов 10 и 11, соединяющих сборники 5 и 6 исходного и регенерирующего продуктов с выходами насосов 2 и 3, входы которых соединенысо сборниками 5 и.6. Установка имеетштуцеры 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32и 33, установленные на обечайках 12и 13 в 7 ила цилиндрических обечаек 12 и 13, вертикальных перегородок 14, установленных в обечайках 12 и 13, делящих ихна первые 15 и 16 и вторые 17 и 18камеры, горизонтальных стаканов 19и 20, соединенных открытыми своимиторцами с вторыми камерами 17 и 18обечаек 12 и 13 и расположенных соосно им, горизонтального полого вала 21, размещенного своими концамина опорах 22 снаружи стаканов 19 и20, проходящего через стаканы 19 и20 и обечайки 12 и 13 по их осям,вертикальной перегородки 23, закрепленной внутри вала 21 между обечайками 12 и 13 и делящей его на каналы24 и 25, штуцеров 26-33, закрепленных на торцах полого вала 21, стаканах 19 и 20 и обечайках 12 и 13 параллельно продольной их оси, секторов 34, закрепленных на валу 21 внутри вторых камер 17 и 18 соосно ихштуцерам 30 и 32, закрепленных на валу 21 в первых камерах 15 и 16, бара"баиов 35 и 36 с выполненными в боковых их стенках прорезями 37, расположенными соосно их штуцерам 31 и 33 иотверстиям 38 и 39, выполненным навалу 21 внутри этих камер 15 и 16 исоединяющим каналы 24 и 25 вала 21 сполостями 40 барабанов 35 и 36, исливного патрубка 41, расположенногопод перегородкой 23 вала 21,Вентили 7 и 8 установлены набайпасных трубопроводах 10 и 11 передвыходами насосов 3 и 2, первый изкоторых 3 соединен с одним из штуцеров 26 вала 21, а второй 2 - соштуцером 28 одного из стаканов 19.Штуцер 29 второго стакана 20 соеди 160617950 55 нен с линией 9 вывода готового продукта.Второй штуцер 27 вала 21 соединенсо сборником 5 исходного продуктаШтуцер 30 второй камеры 17 первойобечайки 12 соединен с входом адсорбера 1, с которым параллельно емусоединен штуцер 33 первой камеры 16второй обечайки 13, Штуцер 31 первойкамеры 15 первой обечайки 12 и штуцер 32 второй камеры 18 второй обечайки 3 соединены между собой и свыходом адсорбера 1,Установка работает следующим образом,Во время работы установки насосы.2 и 3 и распределительное устройство4 работают постоянно, а регулирующиевентили 7 и 8 на байпасных трубопроводах 10 и 11 открыты, Степень ихоткрытия определяется минимальнойпроизводительностью насосов, необходимой для надежной и устойчивой работы при полностью открытых обечайках12 и 13.Насос 2 совместно с правой 12 илевой 13 обечайками обеспечивает работу установки в режиме адсорбцииденного компонента из и;ходного продукта адсорбентом, а насос 3 совместно с распределительным устройством4 обеспечивает работу установки врежиме десорбции ценного компонентарегенерирующим прсдуктом и регенерацию адсорбента.На Фиг. показан момент работыустановки в режиме ацс"рбции, когданасос 2 из сборника 5 подает исходный продукт через обечайк.- 12 (штуцеры 28 и 30) в адсорбер.1, Далееготовый продук;, очищенный от ценного компонента., нос".;у.;,",-т в левуюобечайку 13 и выходит из нее (штуцеры 32 и 29), В этот момент обечайка13 (штуцер 33) и обечайка 12 (штуцер 31) закрыты и насос 3 работаетна байпас, возвращая регенерирующийпродукт в сборник 6 по трубопроводу 11 еПосле закрытия штуцеров 30 и 32открываются штуцерь. 3;. ЗЗ, а насос 3 начинает подавать в адсорбериз сборника б через штуцеры 26 и3 противочоком рагенерирующий продукт для регенерации адсорбента идесорбпии ценного компонента. В этотмомент установка работает в режимедесорбции (регенерации адсорбента),1 О 15 20 25 30 35 40 45 После адсорбера 1 регенерирующий про"дукт с ценным компонентом проходитчерез штуцеры 33 и 27 и сливается всборник.5. В этот момент насос 2 работает на байпасРаспределительное устройство 4обеспечивает один цикл: адсорбциидесорбции эа один оборот вала 21При автоматизации установки, насосы3 и .2 могут работать попеременно,каждый в своем режиме без байпасови вентилей 7 и.8,Циклическое изменение направлениядвижения продуктов в адсорбере 1обеспечивается работой распределительного устройства 4, в котором привращении вала 21 распределительныебарабаны 35, 36 и секторы 34 попеременно открывают и закрывают соответствующие ытуцеры 31 и ЗЗ или 30и 32, что позволяет изменять направление движения жидкости в адсорбере:1,На фиг,2 устройство 4 показано впроцессе работы, когда штуцеры 31 и33 перекрыты, а жидкость входит вобечайку 12 через штуцер 28, Из обечайки 12 через штуцер 30 жидкостьпоступает в адсорбер 1, из которогополученный продукт через штуцер 32поступает в .обечайку 13, а выходитиз нее через штуцер 29,оПосле поворота вала 21 на 180(фиг.5-7) штуцеры 30 и 32 перекрыты,а штуцеры 33 и 31 открыты. При закрытых штуцерах 30 и 32 подача жидкости в адсорбер 1 и слив полученного продукта прекращаются, т.е, прекращается процесс адсорбции и начинается процесс десорбции с регенерацией адсорбента за счет пропуска че .рез адсорбент в обратном направлениирегенерирующего продукта.Регенерирующий продукт через шту цер 27 вала 21 и канал 25, радиальное отверстие 39 поступает в барабан 36 и далее через его прорезь 37 и штуцер ЗЗ - в адсорбер 1 и противо- током проходит через зернистую засып ку адсорбента, регенерируя его и десорбируя ценный компонент, а далее через штуцер 31 возвращается в обе" чайку 12, Через прорезь 37 в барабане 35, радиальное отверстие 38, канал 24 вала 21 и штуцер 26 насыщенный ценным компонентом регенерирующий продукт выходит из обечайки 12.За один оборот вала 21 устройства 4 происходит одна смена процесса адсорбции на процесс десорбции. Продолжительность процессов адсорбции и десорбции за один оборот вала 21 оп ределяется шириной по дуге прорезей 37 в барабанах 35 и 36, шириной по дуге секторов 34 и размерами (диамет рами) штуцеров 3033.,Формула изобретенияустановка для проведения тепломассообменных и реакционных процес " сов, например адсорбции в жидких сре дах, включающая контактный аппарат, емкости исходного и регенерируемого продуктов, насосы, соединенные с ними гидрораспределитель, выполненный в виде горизонтальных соосно установ " ленных напротив друг друга цилиндри . ческих обечаек, размещенных на гори зонтальном валу, установленном своими концами на опорах и проходящих через обечайки по их осям штуцеров, размещенных на обечайках и закреплен ных на валу внутри обечаек распределительных барабанов с выполненными в боковых их стенках прорезями, рас" положенными соосно их штуцерам, вен тили и линию вывода готового продук та, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процес сов адсорбции и десорбции путем цик лического изменения направления дви жения жидкостей через адсорбент и десорбции цепного компонента непре "рывно за циклом адсорбции, гидро распределитель снабжен вертикальнымиперегородками, установленными в обечайках и делящими их на две камеры,горизонтальными стаканами, соединен 5ными открытыми торцами с вторыми камерами обечаек, размещенными соосноим и снабженными штуцерами, а валвыполнен полым и снабжен вертикальной пластиной, закрепленной внутринего между обечайками и делящей егона каналы, штуцерами, закрепленнымина торцах вала, секторами, установленными на валу внутри второй камерысоосно их штуцерам и сливным патрубкам, размещенным соосно под вертикальной пластиной вала, при этомвнутри первых камер, на валу выполнены отверстия, соединяющие каналывала с полостями барабанов, а уста"новка снабжена байпасными трубопроводами, соединяющими емкости исходного и регенерирующего продуктов с на"сосами, при этом вентили установленына байпасных трубопроводах перед на25 сосами, первый из которых соединенс одним из штуцеров вала, а второй -со штуцером второго из стаканов, штуцер второго из которых соединен с линией вывода готового продукта, при30 этом второй штуцер вала соединен семкостью исходного продукта, а штуцер второй камеры первой обечайкисоединен с контактным аппаратом, скоторым параллельно ему.соединен штуцер гервой камеры второй обечайки,а штуцер первой камеры, первой обечайки и штуцер второй камеры второйобечайки соединены между собой и сконтактным аппаратом, 16061791606179 Г-Г Фиг б Со ставитель . А, Сондо Техред Л,Сердюкова Редак сард орректор ОКравцов одписное 18 по изобретени -35, Раушская оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10 Заказ 3511ВНИИНИ Госу ТИра твенного комите 113035, Москваи открытиям при ГКНТ СССРб., д. 4/5